package problems.daily.y2021m6;

import java.util.*;

/**
 * @author habitplus
 * @since 2021-06-25 11:20
 */
public class T20210625N1 {
    // 752. 打开键盘锁
    // 你有一个带有四个圆形拨轮的转盘锁。每个拨轮都有10个数字： '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' 。
    // 每个拨轮可以自由旋转：例如把 '9' 变为 '0'，'0' 变为 '9' 。每次旋转都只能旋转一个拨轮的一位数字。
    // 锁的初始数字为 '0000' ，一个代表四个拨轮的数字的字符串。
    // 列表 deadends 包含了一组死亡数字，一旦拨轮的数字和列表里的任何一个元素相同，这个锁将会被永久锁定，无法再被旋转。
    // 字符串 target 代表可以解锁的数字，你需要给出解锁需要的最小旋转次数，如果无论如何不能解锁，返回 -1 。
    //
    //链接：https://leetcode-cn.com/problems/open-the-lock
    public int openLock(String[] deadends, String target) {
        // 广度优先搜索 + set记录已经拨过的数字组合
        // 存放进入死锁的字符串，便于快速判断
        Set<String> banPos = new HashSet<>(Arrays.asList(deadends));

        if (banPos.contains(target)) {
            return -1;
        }

        Set<String> visitedPos = new HashSet<>();
        Queue<String> que = new LinkedList<>();
        que.offer("0000");
        visitedPos.add("0000");
        int cnt = 0;
        while (!que.isEmpty()) {
            if (visitedPos.contains(target)) {
                return cnt;
            }
            for (int k = que.size(); k > 0; k--) {
                String curPos = que.poll();
                // 已经被禁止的位置不能走
                if (!banPos.contains(curPos)) {
                    // 枚举以下八种可能的位置（对于4个转轮，每个转轮都有两个方向）
                    for (int i = 0; i < 4; i++) {
                        String s1 = getNextPos(curPos, i, true);
                        if (!visitedPos.contains(s1)) {
                            que.offer(s1);
                            visitedPos.add(s1);
                        }

                        String s2 = getNextPos(curPos, i, false);
                        if (!visitedPos.contains(s2)) {
                            que.offer(s2);
                            visitedPos.add(s2);
                        }
                    }
                }
            }
            cnt++;
        }
        return -1;
    }

    private char subOne(char c) {
        return c == '0' ? '9' : (char) (c - 1);
    }

    private char addOne(char c) {
        return c == '9' ? '0' : (char) (c + 1);
    }

    private String getNextPos(String s, int idx, boolean isAdd) {
        char[] chs = s.toCharArray();
        char c = chs[idx];
        chs[idx] = isAdd ? addOne(c) : subOne(c);
        return new String(chs, 0, 4);
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new T20210625N1().openLock(new String[]{"8887", "8889", "8878", "8898", "8788", "8988", "7888", "9888"}, "8868"));
        System.out.println(new T20210625N1().openLock(new String[]{"0201", "0101", "0102", "1212", "2002"}, "0202"));
        System.out.println(new T20210625N1().openLock(new String[]{"8888"}, "0000"));
    }
}
